[发明专利]一种页岩气压裂返排液应急处理方法

说明书

本发明提供一种页岩气压裂返排液应急处理方法，可在返排液量大超过存储容量或者强降雨时进行减量应急处理以消除溢出的风险。该方法包括以下步骤：检测返排液存储池中的返排液的矿化度；当所述返排液的矿化度在45000mg/L以下时，将返排液存储池中返排液的上清液导入快混池，在所述快混池中投入pH调节剂和混凝剂；将所述快混池中的上清液导入反应池，并投加软化剂；将所述反应池中的上清液导入絮凝池，并投加絮凝剂；将絮凝池上清液导入管式微滤膜进行固液分离；向所述微滤膜分离得到的清液中投加NaClO进行氧化处理；将氧化处理后的出水投加NaHSO₃降低余氯含量，并投加HCl调节pH，之后导入反渗透系统进行脱盐处理，分别产生淡水和浓盐水；淡水可达到排放要求排放。

技术领域

本发明涉及废弃物处理技术领域，特别涉及一种页岩气压裂返排液应急处理方法。

背景技术

页岩气压裂返排液是指在页岩储层的水力压裂改造施工结束后返回至地面的液体。返排液具有高化学含氧量、高悬浮物含量、高矿化度、成分复杂和难生化降解等特点，若泄露或溢出至地表，会对土壤、地表水和地下水造成严重污染。压裂返排液的妥善处置已成为页岩气可持续开发的关键问题之一。

目前页岩气压裂返排液的处置主要立足“大量回用，少量回注”，回用前进行简单过滤并补充添加剂，以降低页岩气返排液中悬浮固体含量；必要时再加清水稀释，达到压裂配液要求，即可回用消纳返排液。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

因工期安排等实际问题，页岩气压裂返排液很难作到“立即回用”，往往暂时存储在存储池中等待回用。由于返排早期液量大，返排液可能会超过存储池的容量而溢出，特别是高强度降雨也有可能使返排液从存储池中溢出，污染土壤、地表水和地下水环境。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种页岩气压裂返排液应急处理方法，可有效降低页岩气压裂返排液中的有害成分，处理产生的淡水可达标排放，浓水则返回至返排液存储池等待回用。

具体而言，包括以下的技术方案：

本发明提供了一种页岩气压裂返排液应急处理方法，用于在返排液量大超过返排液存储池的存储容量或者强降雨时进行减量应急处理以消除溢出的风险，该方法包括以下步骤：

步骤S1：检测返排液存储池中的返排液的矿化度；

步骤S2：当所述返排液的矿化度在45000mg/L以下时，将返排液存储池中返排液的上清液导入快混池，在所述快混池中投入pH调节剂和混凝剂；

步骤S3：将所述快混池中的上清液导入反应池，并投加软化剂；

步骤S4：将所述反应池中的上清液导入絮凝池，并投加絮凝剂；

步骤S5：将絮凝池上清液导入管式微滤膜进行固液分离；

步骤S6：向所述管式微滤膜分离得到的清液中投加NaClO进行氧化处理；

步骤S7：将氧化处理后的出水投加NaHSO₃去除余氯，并投加HCl调节pH，之后导入反渗透系统进行脱盐处理，分别产生淡水和浓盐水；淡水可达到排放要求进行排放，浓水返回至所述存储池等待回用配液。

可选择地，步骤S1中检测返排液存储池中的返排液的矿化度包括：

检测返排液的电导率，并根据所述返排液的电导率计算所述返排液的矿化度，采用的计算公式如下：矿化度(mg/L)＝633.7x+1417；其中，x为电导率(ms/cm)。

可选择地，步骤S2中所述pH调节剂为NaOH或石灰，所述pH调节剂投加量应保证所述快混池中的上清液的pH提升至11以上；所述混凝剂包括三氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁或聚合氯化铁中的至少一种。